高特PD充电器USB Type-C静电防护方案

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前言

近期，欧盟通过一项新规，将在2024 年底统一智能设备的充电接口为USB Type-C;国内相关部门也在积极促进接口统一标准。促进充电接口及技术融合统一，有利于降低电子垃圾，提高资源利用效率。在这大趋势下，大功率的PD快充将得到更广大的应用市场，也带动了各种PD静电防护方案的产生。

2022年12月08日，USB-C线缆高功率应用与安全保护方案技术研讨会在线上直播，并邀请了7位行业大咖线上与大家探讨，USB PD功率提高的同时带来了充电器与USB-C线之间的高温与损耗的问题。为大家分享最新的USB-C线缆技术干货，针对PD快充静电和浪涌的电气要求，高特提供静电和浪涌防护一站式解决方案。

深圳市高特微电子有限公司的总经理王海青先生参加了此次线上直播，并且还为我们带来了《高特--PD充电器USB Type-C静电防护方案》主题演讲，主要以PD充电器USB Type-C静电测试要求及标准、PD充电器USB Type-C静电防护方案、PD充电器USB Type-C静电防护器件选型表、Type-C端口单ESD管应用实例、PD充电器USB Type-C静电防护优化方案共五个部分介绍。

深圳市高特微电子有限公司是一家专注于线路保护类器件和绿色能源方案设计、生产及营销一体的国家高新技术企业。王海青先生是深圳市高特微电子有限公司总经理，从事半导体行业工作20余年，多次与国际半导体公司合作。拥有深厚的半导体行业经验，在此次大会上带来了关于PD充电器USB Type-C静电防护的经验。

由于PD协议IC的DMP(+)、DMC(-)、CC1、CC2等管脚均有遭受正电荷或负电荷ESD伤害的可能，因此需要对每一组管脚分别进行正向ESD应力和负向ESD应力的测试，其测试标准为IEC61000-4-2,具体要求达到IEC61000-4-2第几等级则视生产厂家需求而定；一般IEC61000-4-2测试等级要求低的PD快充无需增加ESD防护，只有IEC61000-4-2测试等级要求高的PD快充会通过添加ESD防护器件来提升PD快充整机的抗静电能力

普通的静电防护方案通常采用单一的ESD单管，在USB Type-C后端的DMP(+)、DMC(-)、CC1、CC2等信号线上依不同工作电压要求分别对地并接上ESD单管。

对于PD充电器的ESD防护器件选择，根据具体情况，高特可提供SOD-523、SOD-323、DFN1006等三种封装外形的ESD单管，工作电压覆盖5V、12V、15V、18V、24V，单/双向均有，保证高效的性能和减少产品的成本。

上图为双和单Type-C输出的PD快充，每个Type-C端口均采用了四颗高特的GESD5Z24V，以此保证PD快充在使用过程中的安全。GESD5Z24V为SOD-523 24V ESD单管。

基于不同客户的应用需求，高特提出了PD快充静电防护进阶方案--四合一PD快充充电器静电防护方案（进阶篇），该方案采用一颗高特SOT-23-6L封装外形的静电防护器件GSMSxx或GSMSxxC，可单颗静电防护器件为PD协议IC的DMP(+)、DMC(-)、CC1、CC2等管脚一次性提供单向或双向静电防护。GSMSxx系列和GSMSxxC系列，工作电压覆盖5V、12V、15V、24V,单/双向均有,功率高达500W，抗静电能力均达±30kV。

相较于目前PD快充充电器静电防护单ESD方案（基础篇），该方案仅需单点接地PCB布线更加简单、大大减少了静电防护器件在PCB板上的占板面积、减少了3次贴片次数，降低器件本身和贴片的成本。

响应PD快充对静电防护的精细化要求，尤其是同一Type-C端口存在两种电压防护的需求，高特提出了PD快充静电防护创新方案--四合一PD快充充电器静电防护方案（创新篇）。

该方案采用一颗高特DFN2510封装外形的静电防护器件GESD2404JDO 或GESD2404JDOC 或GESD5B04JDO 或GESD5B244JDO 或GESD524BJDO，可单颗静电防护器件为PD协议IC的DMP(+)、DMC(-)、CC1、CC2等管脚一次性提供单向或双向及单电压或双电压静电防护，为不同厂商提供了更多个性化的静电防护解决方案，帮助完善其产品的静电防护能力。

相比基础篇的单ESD方案，创新篇拥有更高的集成度和更多设计与更强的防护能力，保证产品拥有非常好的静电防护能力，同时减少元件数量，满足轻薄产品的使用。

相较于目前PD快充充电器静电防护单SOD-523 ESD管方案，该方案仅需单点接地PCB布线更加简单、在PCB板上减少至51%的占板面积、减少了3次贴片次数，降低器件本身和贴片的成本。

为保证每个方案的质量，高特拥有一整套完善的技术支持。

高特坚持以“研发创新、品质保证、技术支持、成本优势、快速交付”为核心价值，以“合作伙伴共同利益最大化”为企业宗旨。

充电头网总结

作为一款合格高品质的PD快充，静电和浪涌已是必不可少的电气指标之一；因为PD快充在使用的过程中会出现频繁地热插拔和人体接触，热插拔容易产生过压、过流事件伤害PD快充，人体接触容易产生静电放电事件伤害PD快充。高特多次牵手国内大厂，提供优秀的静电防护方案给他们，为其快充产品保驾护航。因此，充电器厂商选择专业的静电防护企业，可以减少不必要的售后成本和获得更好的产品质量，消费者也能享受更安全的产品。